舰艇编队物资海上分段补给的系统动力学模型

为解决对大型载机舰艇编队远洋作战训练时所需的物资补给方案科学制订问题,对海上分段补给进行研究.采用系统动力学方法,构建影响补给船补给效率的各元素因果回路图与存量流量图,建立了补给船对舰艇编队物资进行分段补给的系统动力学模型,并利用Vensim PLE软件仿真.仿真运行结果表明:该模型在扰动条件下能够进行物资补给趋势的预测,为补给船补给方案的制定提供理论依据与技术基础.     

锅炉汽包水位系统DMC-PID串级控制仿真研究

给出具有可测干扰系统的动态矩阵控制(DMC)算法,并结合动态矩阵控制、串级调节和PID控制三者的优点,提出了锅炉汽包水位控制系统的DMC-PID控制策略,即内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用带前馈补偿的DMC控制,可有效地克服汽包水位系统的另一主要扰动-蒸汽流量的扰动,同时DMC的强鲁棒性保证了在对象特性变化的情况下仍然获得良好的调节品质。计算机仿真结果显示了该控制策略的有效性和实用性。     

功耗限制下高频功率变压器动态模型的研究

当采用计算机仿真进行开关电源设计时,变压器模型的精度对仿真结果的影响是非常大的;尤其当开关频率较高时,现有磁性器件模型因无法描述绕组的趋肤效应、磁芯材料的非线性等,而使得仿真精度急剧下降。本文提出了一种功耗限制下的动态变压器模型,在仿真运行期间其参数可根据工作温度的变化由软件动态调整,使得该模型能够很好地描述在不同工作温度下物理器件的特性,具有良好的精度。同时利用该模型可在仿真中得到变压器的功率损耗大小和温度变化曲线。     

核动力装置非能动余热排出系统的数学建模与仿真

非能动余热排出系统是新一代先进反应堆的重要特色,提出一种利用核岛仿真模块模拟蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统的建模方法,构建适用于非能动余热排出系统仿真的热前沿追踪计算模型,改进了垂直传热管内的蒸汽凝结换热模型,研制了仿真程序;利用原理性试验数据对模型与程序进行了验证;对实际装置的非能动余热排出系统的运行特性进行仿真,与核动力装置最佳估算程序RELAP5/MOD3.2的计算结果进行了比较;结果表明:提出的仿真建模方法可行,建立的仿真模型计算精度高,适用于核动力装置非能动余热排出系统的实时仿真.     

掘进机器人截割臂建模与控制

分析了掘进机器人截割臂的结构特点及动力学特性,建立了截割臂横摆动力学模型.利用了滑模控制算法对参数变化和扰动不灵敏特点,对截割臂横摆角度和长度控制进行了研究,并利用自适应技术对不确定负载进行在线估计.对截割臂横摆角速度跟踪控制和水平截割控制进行了仿真.仿真结果表明该方法是可行的,对煤岩特性变化具有较好的鲁棒性.研究结论为掘进机器人的煤岩截割控制及快速断面成形问题提供了重要的理论指导.     

复杂大气扰动下大型飞机飞行动力学建模研究

大型飞机的机体尺度与中小规模的风场尺度接近,为进行高逼真度的飞行仿真,需要建立含扰动风参数影响的动力学模型.推导了含三维扰动风参数的六自由度动力学方程,给出了扰动风参数的计算方法.基于B747-100飞机建模数据,结合四点模型,给出了扰动风场中气动模型修正的一般方法.改进Newton-Raphson算法,对动力学模型进行了无风状态下的配平,并结合典型飞行状态进行了模型初步验证.分别基于质点模型和四点模型,给出了B747飞机穿越三维大气紊流场的数值仿真实例.结果表明,应用四点模型的仿真结果更能表现出大型飞机对大气紊流响应的随机特性.建立的含扰动风影响的动力学模型以及改进的配平算法可用于飞行模拟器的飞行实时仿真.     

无线MIMO信道空时相关特性分析

针对无线多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)信道的空时相关特性,在经典平面波假设下,基于随机信道模型对其进行了深入分析。信道模型分别利用冯.米塞斯分布和拉普拉斯分布角度功率谱来描述移动站和基站的空间统计特性,在此条件下推导了相关系数的闭合表达式并绘制了相应曲线,分析了角度功率谱的各向异性对信道相关特性的影响。蒙特.卡洛仿真结果与理论分析的结果能够很好地吻合。     

基于SD的军事行动与战略储备关系仿真模型研究

在对军事与战略储备关系进行分析描述的基础上,以系统动力学(SD)建模方法建立了军事行动与战略储备关系仿真模型,探讨了利用该仿真方法研究军事行动对战略储备影响的可行性,并对仿真实验结果进行了分析。     

一种战术通信网业务流的建模方法

合理的业务流量模型是战术通信网仿真模型的重要部分。根据战术网络业务量所表现出来的自相似特性,在基于多重ON/OFF源汇聚模型的基础上,设计了一种利用Opnet技术生成自相似流量的方法,实现了对网络节点模型中的数据源模块的精确描述,从而可快速有效的生成符合自相似特性的业务流量。应用＂方差-时间图＂算法,设定不同的参数条件对所产生的流量序列进行H参数估计,实验结果表明该种流量序列符合自相似性要求且精确度高,可直接应用于战术通信网仿真和性能分析。     

局部阴影条件下光伏阵列仿真模型的研究

阴影的存在使光伏阵列的输出伏安特性曲线呈阶梯状,相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,常规的电池模型不再适用。研究适用于局部阴影条件下光伏阵列的数学模型,并对其进行实验验证,证明所建模型能较好的描述局部阴影条件下阵列的输出特性,同时利用MATLAB建立光伏阵列的仿真模型。利用所建仿真模型对阵列的输出特性进行仿真分析,提出适用性较广的光伏阵列优化设计方法,为光伏系统的工程设计提供有力支持。     

船舶蒸汽系统管道仿真方法研究

根据船舶饱和蒸汽系统管道的工作特点和结构特点,将复杂的蒸汽管网分为大直径蒸汽管道和小直径蒸汽管网两类仿真对象,根据质量守恒、能量守恒定律针对这两类仿真对象分别建立了两相箱体模型和流体网络模型。考虑了流体网络中网络节点与外界环境的散热,提出了流体网络节点压力、温度、焓的修正方法。在某核动力装置模拟器上进行的仿真实验表明,该模型能够较好地反映船舶饱和蒸汽系统管道运行的动态特性。     

用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型

依据系统机理推导了300MW机组锅炉的动态模型.模型的输入为给水阀开度、汽机调门开度、燃料量、给水温度;输出为汽包压力、汽包水位、蒸汽流量.模型中各系数与运行工况有关,可根据当前的汽包压力、锅炉物理结构数据及水蒸汽性质得到.该模型反映了实际系统的时变性及非线性,可用于基于模型的锅炉控制算法的研究,也可用于火电站实时仿真机上.     

U型管蒸汽发生器数学模型的建立及其仿真研究

建立了压水堆核动力装置蒸汽发生器的数学模型，该模型包含１５个控制体，其中１２个控制体是边界可移动的控制体，在模型运行中这些控制体可以随工况变化，可以消失，也可以重新出现，模型的建立基于严格的守恒定律，其内部所有的工质流动和传热都可以改变方向，最后对该模型进行了仿真研究，仿真试验结果表明蒸发器模型较全面地反映了其内部的动态热工水力过程，在很大的工况范围内具有很好的适应性和合理性。     

透平湿蒸汽非平衡流动仿真模型

分析了湿蒸汽的自发凝结特性,假设湿蒸汽叶栅流动为两个过程:叶栅内流动和叶栅后穿越凝结冲波的流动.建立了透平湿蒸汽非平衡流动动态仿真模型,并进行了时间步长修正,模型可以用于蒸汽轮机的动态仿真计算.模型由两相流体质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程,过热蒸汽方程、流动压降方程、激波前后关系式及其它两相流关系式组成,考虑了叶栅几何尺寸、叶型损失等多个影响因素.仿真算例表明,稳态仿真结果满足精度要求,动态仿真结果趋势合理.     

机场航站楼客流计算机仿真研究

航站楼的客流特性对航站楼的规划设计与运营管理等起着重要的决定作用。本文通过对航站楼的客流特性分析。应用面向对象方法，建立了航站楼客流仿真系统的对象模型。动态模型以及功能模型。利用VisualC 6.0等开发实现了航站楼客流仿真系统，初步应用表明，研究了切实可行的。     

系统动力学运算过程图分析方法——以供应链模型参数调控延迟计算为例

针对系统动力学仿真方法存在的两个问题，一是仿真结果的数值输出，其数值大小动态变化过程直观性差，不利于理解与应用；二是因仿真程序内涵与计算过程被隐藏，使得流图模型的因果链、仿真方程、仿真程序、仿真数值结果间的内在关系不能较好地展示出来.论文以供应链模型的仿真数值输出为例，首先将流图的因果链与仿真方程相结合建立运算因果链，将运算因果链与仿真方程相结合建立数据过程顶点，进而将数据过程顶点集合与运算因果链组合成"运算过程图"，展示变量顶点值计算过程，解决仿真数值输出难以理解的问题.接着，进行单参数调控延迟量的仿真规律研究，推导出单参数调控延迟量计算的2个定理，为相关参数调控的延迟计算及理论分析提供依据.文章提出的运算过程图具有3个功能：1）直观展示仿真数值计算过程；2）揭示系统动态变化规律，为模型仿真规律展示和研究提供一个新平台；3）验证系统动力学模型的可靠性.     

基于预测控制的电厂取水口物模实验的仿真研究

针对广东沙角发电总厂A厂取水口泥沙淤积积情况比较严重，曾发生了两次取水口塞堵事件，造成了电厂不能正常运行的严重后果，利用大型实验水槽系统对A厂的取水口泥沙淤积和冷取水进行了物理模拟实验的仿真研究。为了模拟水流的涨落潮变化过程，本实验将模型规划为双向进向水的形式，在上下游同时进行流量控制和水位控制，本文利用一种新的潮控方法，并对潮流的控制采用双变量广义预测隐式自校正控制算法，在长达6天6夜的连续运行情况下，表明该方法使用可靠，精度高，而且重复性极佳。     

转子侧交-直-交变频器的双馈水轮发电机系统的建模与仿真

为了分析考虑水轮机调节系统影响的双馈水轮发电机系统的运行特性,首先基于双馈发电机和水轮机导叶开度的模型,应用小信号分析方法建立了双馈水轮发电机系统的数学模型;其次,研究了基于电压空间矢量脉宽调制(VSVPWM)控制策略的发电机系统的谐波特性。为了验证文中所提出的系统模型的正确性和可行性,采用Matlab/Simulink软件对双馈水轮发电机系统的稳态调节特性和暂态运行特性进行了研究。仿真结果表明双馈水轮发电机系统可实现定子有功功率和无功功率的独立稳态调节,在暂态运行特性中显示了很好的稳定性和动态性能。     

车辆电气系统动态性能仿真

车辆电气系统是由硅整流发电机和蓄电池并联组成，是一个非线性、不对称系统，因而它的动态性能与通常的电力系统有很大不同，本文试图给出车辆电气系统的动态性能仿真法。文中分析了硅整流发电机的工作特点，采用状态变量和坐标变换表达硅整流发电机的工作模式及其转换规律；将蓄电池看作是电路元件，提出了简化的等效电路，从而列出了车辆电气系统的数学模型，举例进行了车辆电气系统动态性能仿真，并以实验进行了验证，表明所提出的仿真法是可行的。     

基于多体动力学理论的履带车辆悬挂特性仿真研究

采用实体建模的多体系统动力学方法，以某型履带车辆为例，建立了整车实体模型，分析了悬挂系统的非线性特性，并建立了悬挂系统模型。通过该型车辆的变悬挂参数仿真，分析了履带车辆整车模型的动力学特性。数值仿真和现场试验结果的对比表明，采用多体动力学方法研究车辆悬挂特性具有很高的可信度。通过对车辆乘坐舒适性的研究，得出了悬挂参数应随工况而改变（即采用阻尼可调式半主动悬挂）可改善车辆乘坐舒适性的结论。该模型能真实反映车辆行驶时的动力学特性，其建模方法还可以应用于类似车辆的动力学特性研究。